Cho dãy số xác định bởi: $ \left\{ \begin{align} & { u _ 1 }=5 \\ & { u _{n+1}}=9{ u _ n }+8{ n ^ 2 }+14n+1,n\ge 1 \\ \end{align} \right. $ . Số hạng thứ 7 trong dãy số có giá trị là: A.$ 501868 $ B.$ 4517185 $ C.$ 501863 $ D.$ 4517180 $
Đáp án đúng: B Từ đề bài suy ra $ f(n)=8{ n ^ 2 }+14n+1 $ là đa thức bậc hai ẩn n nên ta xét đa thức
$ g(n)=a{ n ^ 2 }+bn+c $ sao cho $ { u _{n+1}}+g(n+1)=9\left[ { u _ n }+g(n) \right] $
$ \begin{align} & \Rightarrow { u _{n+1}}+a{{(n+1)}^ 2 }+b(n+1)+c=9\left[ { u _ n }+a{ n ^ 2 }+bn+c \right] \\ & \Rightarrow { u _{n+1}}=9{ u _ n }+8a{ n ^ 2 }+(8b-2a)n+8c-b-a \\ \end{align} $
Mà $ { u _{n+1}}=9{ u _ n }+8{ n ^ 2 }+14n+1 $ nên ta phải có:
$ 8a{ n ^ 2 }+(8b-2a)n+8c-b-a=8{ n ^ 2 }+14n+1 $
\[ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
8a = 8\\
8b - 2a = 14\\
8c - b - a = 1
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = 1\\
b = 2\\
c = \frac{1}{2}
\end{array} \right. \Rightarrow g(n) = {n^2} + 2n + \frac{1}{2}\]
Do đó: $ { u _{n+1}}+{{(n+1)}^ 2 }+2(n+1)+\dfrac{1}{2} =9\left[ { u _ n }+{ n ^ 2 }+2n+\dfrac{1}{2} \right] $
Đặt $ { v _ n }={ u _ n }+{ n ^ 2 }+2n+\dfrac{1}{2} \Rightarrow { v _ 1 }={ u _ 1 }+\dfrac{7}{2} =\dfrac{17} 2 $ và $ { v _{n+1}}=9{ v _ n } $
Suy ra $ ({ v _ n }) $ là cấp số nhân có $ { v _ 1 }=\dfrac{17} 2 $ , công bội $ q=9 $
$ \Rightarrow { v _ n }={ v _ 1 }{ q ^{n-1}}\Rightarrow { v _ n }=\dfrac{17} 2 {{.9}^{n-1}}=\dfrac{17} 2 {{.3}^{2n-2}} $ mà
$ { v _ n }={ u _ n }+{ n ^ 2 }+2n+\dfrac{1}{2} \Rightarrow { u _ n }={ v _ n }-\left( { n ^ 2 }+2n+\dfrac{1}{2} \right)=\dfrac{17} 2 {{.3}^{2n-2}}-{ n ^ 2 }-2n-\dfrac{1}{2} $